TWI466680B - Melk抗原決定位胜肽及含此胜肽的疫苗 - Google Patents
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Description
本申請書主張2008年8月1日申請之美國臨時專利申請書案第61/085,663號之權利,該案所揭露之全文參照併入本文。
本發明係關於生物科學的領域,更具體地為關於癌治療的領域。特別是,本發明關於極有效作為癌症疫苗之新穎胜肽,及治療和預防腫瘤的藥物。
目前已證實CD8陽性的細胞毒性T淋巴細胞(CTL)會辨認位於主要組織相容複合體(MHC)第一類分子上之衍生自腫瘤相關抗原(TAAs)的抗原決定位胜肽,並殺死腫瘤細胞。雖然黑色素瘤抗原(MAGE)家族的發現為TAAs的首例,基於免疫方法已發現許多其他TAAs(Boon T,Int J Cancer 1993 May 8,54(2):177-80;Boon T & van der Bruggen P,J Exp Med 1996 Mar 1,183(3):725-9)。這些TAAs中的一部分目前正作為免疫治療標靶進行臨床發展。
可引發有效及特異的抗腫瘤免疫反應之新穎TAAs的鑑別,可進一步作為各種癌症的胜肽免疫策略的臨床使用及發展的依據(Harris CC,J Natl Cancer Inst 1996 Oct 16,88(20):1442-55;Butterfield LH et al.,Cancer Res 1999 Jul 1,59(13):3134-42;Vissers JL et al.,Cancer Res 1999 Nov 1,59(21):5554-9;van der Burg SH et al.,J Immunol 1996 May 1,156(9):3308-14;Tanaka F et al.,Cancer Res 1997 Oct 15,57(20):4465-8;Fujie T et al.,Int J Cancer 1999 Jan 18,80(2):169-72;Kikuchi M et al.,Int J Cancer 1999 May 5,81(3):459-66;Oiso M et al.,Int J Cancer 1999 May 5,81(3):387-94)。至今多篇臨床試驗報告使用這些腫瘤相關抗原衍生的胜肽。不幸地目前在這些癌症疫苗試驗中僅觀察到低的目標反應率(objective response rate)(Belli F et al.,J Clin Oncol 2002 Oct 15,20(20):4169-80;Coulie PG et al.,Immunol Rev 2002 Oct,188:33-42;Rosenberg SA et al.,Nat Med 2004 Sep,10(9):909-15)。
近來已發展預測人類白血球抗原(HLA)第一類-連接胜肽序列的規則系統(Journal of Immunological Methods,(1995),Vol.185,pp.181-190,J.Immunol.,(1994),Vol.152,pp.163-175,protein science,(2000),Vol.9,pp.1838-1846)。然而如果預測的抗原決定位胜肽可在標靶細胞中自然地進行修飾及在標靶細胞表面經HLA分子表現,則該規則系統難以估計。而且,該規則系統,例如BIMAS(http://bimas.dcrt.nih.gov/cgi-bin/molbio/ken_parker_comboform)(Parker KC,et al.,(1994)J Immunol.;152(1):163-75.;Kuzushima K,et al.,(2001)Blood.;98(6):1872-81.)),推測的HLA分子連接胜肽較不精密(Bachinsky MM,et.al.,Cancer Immun.2005 Mar 22;5:6.)。因此,鑑定抗原決定位胜肽仍然具有挑戰性及困難。
MELK為母體胚胎白胺酸拉鍊激酶(maternal embryonic leucine zipper kinase),先前被確認為與哺乳動物胚胎發育有關的snf1/AMPK絲胺酸(serine)-蘇胺酸(threonine)激酶家族的新成員(Heyer BS et al.,Dev Dyn.1999 Aug 215(4):344-51)。MELK基因顯示在幹細胞新生(Nakano I et al.,J Cell Biol.2005 Aug 1,170(3):413-27)、細胞週期進程(Blot J et al.,Dev Biol.2002 Jan 15,241(2):327-38;Seong HA et al.,Biochem J.2002 Feb 1,361(Pt 3):597-604)、及前-mRNA接合(splicing)(Vulsteke V et al.,J Biol Chem.2004 Mar 5,279(10):8642-7.Epub 2003 Dec 29)中扮演重要角色。而且經由使用含有23,040個基因的基因體(genome-wide)cDNA微陣列進行基因表現輪廓分析,MELK目前顯示在乳癌中向上調節(Lin ML et al.,Breast Cancer Res.2007;9(1):R17,WO2006/016525,WO2008/023841)。事實上,MELK在數種癌細胞中為向上調節,例如肺癌、膀胱癌、淋巴癌、及子宮頸癌細胞(見WO2004/031413,WO2007/013665,及WO2006/085684,前述之揭露參照併入本文)。多種人組織及癌細胞株經北方點漬分析法(Northern blot analysis)證實MELK在絕大多數的乳癌及細胞株中顯示相當高程度的過度表現,但在正常維生器官(心、肝、肺、腎)中卻不表現(WO2006/016525)。而且,以siRNA抑制MELK表現,明顯抑制人類乳癌細胞的成長。因此,MELK被認為是癌症免疫療法的適當目標,而由其衍生的抗原決定位胜肽被預期作為癌症免疫療法,有效於廣範圍的癌症型態的治療。
本發明為部分基於免疫療法之適當目標的發現。因為TAAs一般由免疫系統感知為”自我”,因此通常沒有引發先天性免疫(innate immunogenicity),適當目標的發現是非常重要的。了解到MELK已被確認在乳癌、膀胱癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、慢性脊髓性白血病(CML)、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及小細胞肺癌(SCC)的癌組織中為向上調節,本發明目標由基因銀行編號(GenBank Accession)No.NM_014791(序列識別號SEQ ID NO:93)編碼的母體胚胎白胺酸拉鍊激酶(MEKL)蛋白(序列識別號SEQ ID NO:94)作進一步分析。特別選擇含有引發對相關分子特異的CTL之抗原決定位胜肽的MELK
基因產物來研究。使用來自MELK的HLA-A*2402或HLA-A*0201連接的候選胜肽,刺激獲自健康捐贈者的周邊血液單核細胞(PBMC)。HLA-A24或HLA-A02陽性目標細胞經相關候選胜肽衝擊(pulse),建立特異性辨識該HLA-A24或HLA-A02陽性目標細胞的CTL,而且確認可誘導有效且特異的免疫反應對抗表現於腫瘤細胞表面的MELK之HLA-A24或HLA-A02限制的抗原決定位胜肽。這些結果顯示,MELK為強免疫性,其抗原決定位為腫瘤免疫療法的有效目標。
因此,本發明一目的在於提供具有CTL誘發性的胜肽,該胜肽具有胺基酸序列選自序列識別號SEQ ID NO:14,21,23,27,36,46,57,60及62。本發明更考慮經修飾的胜肽,可具有1、2或以上個胺基酸被取代、缺少、***及/或增加的序列識別號SEQ ID NOs:14,21,23,27,36,46,57,60或62胺基酸序列,只要該修飾的胜肽保留原始的CTL誘發性。
當投與本發明之胜肽至一個體時,該胜肽被表現在抗原表現細胞(antigen-expressing cell)的表面,然後誘發CTL目標該個別胜肽。因此,本發明一目的在於提供呈現任何存在胜肽的抗原表現細胞(antigen-expressing cell)及誘導抗原表現細胞的方法。抗腫瘤免疫反應係經由投與本發明之MELK多胜肽或編碼該多胜肽的多核苷酸、及外吐小體(exosome)、及呈現MELK多胜肽的抗原表現細胞所引發。因此,本發明之另一目的在於提供醫藥劑或醫藥組成物,含有該多胜肽或編碼該多胜肽之多核苷酸、及外吐小體、及抗原表現細胞為活性成分。本發明之醫藥劑有疫苗用途。
本發明之另一目的為提供治療及/或預防(即避免)癌症(腫瘤)、及/或預防其術後復發的方法,以及提供誘發CTL的方法、誘發對抗腫瘤相關的內皮細胞層(endothelia)之免疫反應與抗腫瘤免疫的方法,前述方法包括投與MELK多胜肽、編碼MELK多胜肽的多核苷酸、外吐小體(exosome)、或呈現MELK多胜肽的抗原表現細胞、或本發明的醫藥劑之步驟。而且,本發明之CTL也發現作為抗癌症疫苗。例如乳癌、膀胱癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、CML、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、NSCLC、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及SCC之癌症,但不限於此。
上述概述與下列實施例與圖示中的詳細說明為本發明之範例,並不因此限定本發明或本發明之其他實施例。
雖然任何相似或相等於此述之方法及材料,可用於本發明實施例的實施或測試,以下描述較佳方法、裝置、及材料。然而,在說明本發明材料及方法前,應了解本發明不限於此述之特定的體積、形狀、容積、材料、方法、步驟等,然而這些可根據慣例試驗及理想值化而異。亦應了解此述之專有名詞僅作為描述特定說明方式或實施例之目的,不意圖限制本發明範圍,本發明範圍將僅限於後述的申請專利範圍。
本說明中述及的公開文獻、專利案、或專利申請案皆全文併入本文作為參考。然而,未有任何此述之文獻憑藉先前技術使本發明在未有標題下提早被揭露。
如果有矛盾情形,依本說明書,包括定義,說明。而且以下材料、方法、實施例僅用於說明,不用於限制。
除非有特別說明,本文中所使用的“一種”、“一個”、“該”或“該等”係指“至少一種”。
“多胜肽”、“胜肽”或“蛋白質”係指胺基酸殘基的聚合物,該等名詞在本文中可互換使用。該等名詞應用於含有一個或以上的胺基酸殘基經修飾的殘基或非天然產生的殘基之胺基酸聚合物,例如對應之天然胺基酸的人工化學模擬物質,以及應用於天然產生的胺基酸聚合物。
本文中的“胺基酸”係指天然產生與合成的胺基酸以及胺基酸類似物及作用類似於天然胺基酸的胺基酸模擬物。天然產生的胺基酸係被基因密碼編碼的胺基酸及在細胞中轉譯後被修飾的胺基酸(例如:羥脯胺酸(hydroxyproline)、γ-羧基谷胺酸(carboxyglutamate)與O-磷絲胺酸(phosphoserine))。“胺基酸類似物”係指與天然胺基酸具有相同之基本化學結構(連接氫、羧基、胺基與R基團的α碳),但具有一修飾的R基團或修飾的骨架(例如:高絲胺酸(homoserine)、正白胺酸(norleucine)、甲硫胺酸(methionine)、亞碸(sulfoxide)、甲硫胺酸甲基鋶(methionine methyl sulfonium))的化合物。“胺基酸模擬物”係指與一般胺基酸具有相似功能但結構不同的化學化合物。
本文中的胺基酸可用一般所知的3個字母表示或以IUPAC-IUB生物化學命名委員會建議的單一字母表示。
除非特別說明,本文中的“基因”、“多核苷酸”、“核苷酸”與“核酸”可交互使用,這些名詞與胺基酸相似並且以其常用接受的單一字母密碼表示。
除非另外定義,”癌症”係指過度表現MELK
基因的癌症,例如乳癌、膀胱癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、慢性脊髓性白血病(CML)、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及小細胞肺癌(SCC)。
除非另外定義,”細胞毒性T淋巴細胞”、”細胞毒性T細胞”及”CTL”在本文中可交互使用,代表可辨識非我細胞(例如腫瘤細胞、病毒感染細胞)及誘發前述細胞死亡之T淋巴細胞的亞群(sub-group)。
除非另外定義,本文中所使用的技術與科學名詞皆與本發明所屬之技術領域人員所了解。
為了證明衍生自MELK的胜肽功能為被細胞毒性T淋巴細胞(CTL)辨識的抗原,分析衍生自MELK的胜肽(序列識別號SEQ ID NO:93),以確定其是否為HLA-A24或HLA-A02限制的抗原決定位,HLA-A24或HLA-A02為常見的HLA對偶基因(Date Y et al.,Tissue Antigens 47:93-101,1996;Kondo A et al.,J Immunol 155:4307-12,1995;Kubo RT et al.,J Immunol 152:3913-24,1994)。衍生自MELK的HLA-A24或HLA-A02連接胜肽之候選物,由其對HLA-A24或HLA-A02的結合親和力而鑑定。以載有這些胜肽的樹狀細胞(DC)在體外(in vitro
)刺激T細胞之後,使用下列胜肽成功地建立CTL:
MELK-A24-9-326(序列識別號SEQ ID NO:14),MELK-A24-9-78(序列識別號SEQ ID NO:21),MELK-A24-10-637(序列識別號SEQ ID NO:23),MELK-A24-10-532(序列識別號SEQ ID NO:27),MELK-A02-9-138(序列識別號SEQ ID NO:36),MELK-A02-9-193(序列識別號SEQ ID NO:46),MELK-A02-9-171(序列識別號SEQ ID NO:57),MELK-A02-9-71(序列識別號SEQ ID NO:60),及MELK-A02-9-532(序列識別號SEQ ID NO:62)。
這些已建立的CTL顯現有效及特異的CTL活性,對抗以各別胜肽衝擊(pulse)的目標細胞。此述結果證實MELK為CTL辨識的抗原,而前述之胜肽可能為HLA-A24或HLA-A02限制的MELK抗原表現位胜肽。
由於MELK
基因在大部分癌症組織中過度表現,例如乳癌、膀胱癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、CML、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、NSCLC、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及SCC,因此為免疫療法的良好標靶。因此,本發明提供對應MELK的CTL辨識抗原決定位之九胜肽(由9個胺基酸殘基組成的胜肽)及十胜肽(由10個胺基酸殘基組成的胜肽)。本發明的九胜肽及十胜肽之特定較佳實施例,包括選自序列識別號SEQ ID NO:14,21,23,27,36,46,57,60及62之胺基酸序列所構成的胜肽。
大體而言,在網際網路上可獲得的軟體程式,例如Parker KC et al.,J Immunol 1994 Jan 1,152(1):163-75所述的程式,可經由電腦模擬(in silico
)計算各種胜肽與HLA抗原之間的結合親和力。與HLA抗原的結合親和力可利用例如Parker KC et al.,J Immunol 1994 Jan 1,152(1):163-75與Kuzushima Ket al.,
Blood 2001,98(6):1872-81所述的方法來測量。確定結合親和力的方法描述於例如Journal of Immunological Methods,1995,185:181-190.與Protein Science,2000,9:1838-1846。因此,本發明包含由該已知程式確認與HLA抗原結合之MELK胜肽。
本發明之九胜肽及十胜肽的兩側可為額外的胺基酸殘基,只要所得的胜肽保留其CTL誘發性即可。具有CTL誘發性的胜肽典型為少於約40個胺基酸,經常少於約20個胺基酸,通常少於約15個胺基酸。位於本發明九胜肽及十胜肽兩側的特定胺基酸序列(例如由選自序列識別號SEQ ID NO:14,21,23,27,36,46,57,60及62之胺基酸序列所組成之胜肽)沒有限制,只要未減損原始胜肽的CTL誘發性,該胺基酸序列可由任何胺基酸組成。因此,本發明也提供具有CTL誘發性的胜肽,該胜肽包含選自序列識別號SEQ ID NO:14,21,23,27,36,46,57,60及62之胺基酸序列。
一般而言,蛋白質當中一個、二個或以上的胺基酸的修飾並不會影響該蛋白質的功能,在一些情況下甚至會促進原始蛋白質之期望的功能。事實上,已知經修飾的胜肽(即由經修飾的1個、2個或數個胺基酸殘基之胺基酸序列組成的胜肽(即相較於原始的參考序列,具有取代、缺少、增加或***))能保持原始胜肽的生物活性(Mark et al.,Proc Natl Acad Sci USA 1984,81:5662-6;Zoller and Smith,Nucleic Acids Res 1982,10:6487-500;Dalbadie-McFarland et al.,Proc Natl Acad Sci USA 1982,79:6409-13)。因此,本發明的一實施例中,本發明之胜肽具有CTL誘發性及選自序列識別號SEQ ID NO:14,21,23,27,36,46,57,60及62之胺基酸序列,該胺基酸序列中可增加、***、缺少及/或取代1個、2個或以上的胺基酸。
此技術領域中之人士了解改變單一胺基酸或小比例的胺基酸之胺基酸序列的個別修飾,傾向造成原始胺基酸側鏈的保留(conservation)性質。通常稱為“保留性取代作用(conservative substitution)”或“保留性修飾作用(conservative modification)”,其中,蛋白質的改變造成具有與原始蛋白質相似功能的修飾蛋白質。提供功能上相似胺基酸的保留性取代作用表(Conservative substitution tables)已為該技術領域周知。較佳保留的胺基酸側鏈特性,例如疏水性胺基酸(A、I、L、M、F、P、W、Y、V)、親水性胺基酸(R、D、N、C、E、Q、G、H、K、S、T)以及具有以下官能基或共同特性的側鏈:脂肪族側鏈(G、A、V、L、I、P):含有羥基的側鏈(S、T、Y);含有硫原子的側鏈(C、M);含有羧酸與醯胺的側鏈(D、N、E、Q);含有鹼基的側鏈(R、K、H);以及含有芳香族的側鏈(H、F、Y、W)。而且以下8個基團,每一基團含有該技術領域中可接受的互作保留性取代的胺基酸:
1)丙胺酸(A),甘胺酸(G);
2)天冬胺酸(D)、麩胺酸(E);
3)天門冬胺酸(N)、麩醯胺酸(Q);
4)精胺酸(R)、離胺酸(K);
5)異白胺酸(I)、白胺酸(L)、甲硫胺酸(M)、纈胺酸(V);
6)***酸(F)、酪胺酸(Y)、色胺酸(W);
7)絲胺酸(S)、羥丁胺酸(T);以及
8)半胱胺酸(C)、甲硫胺酸(M)(參考例如:Creighton,Proteins 1984)。
前述之保留特性的修飾胜肽也包含在本發明的胜肽。然而,本發明之胜肽並不限定為此類胜肽,可包含非保留性的修飾,只要修飾的胜肽保留原始胜肽的CTL誘發性。再者,修飾的胜肽不應該排除CTL誘發性的胜肽的多形態變異體(polymorphic variants)、種間同系物(interspecies homologues)、及MELK對偶基因(alleles)。
為了保留必要的CTL誘發性,可修飾(***、缺少、增加及/或取代)少數(例如1個、2個或數個)或小比例的胺基酸。此處的“數個”係指5個或以下的胺基酸,例如:4或3個或以下。可修改的胺基酸比例較佳為20%或以下,更佳為15%或以下,再更佳為10%或以下,或1%至5%。
本發明之較佳胜肽MELK-A24-9-326(序列識別號SEQ ID NO:14)、MELK-A24-9-78(序列識別號SEQ ID NO:21)、MELK-A24-10-637(序列識別號SEQ ID NO:23)、MELK-A24-10-532(序列識別號SEQ ID NO:27)、MELK-A02-9-138(序列識別號SEQ ID NO:36)、MELK-A02-9-193(序列識別號SEQ ID NO:46)、MELK-A02-9-171(序列識別號SEQ ID NO:57)、MELK-A02-9-71(序列識別號SEQ ID NO:60)及MELK-A02-9-532(序列識別號SEQ ID NO:62)的同源性分析(homology analysis),確認這些胜肽與衍生自任何其他已知人類基因產物的胜肽不具有顯著的同源性(homology)。因此,當用於免疫治療時產生未知或不良免疫反應的可能性會明顯降低。因此,前述胜肽被預期高度使用於引發腫瘤病患抵抗癌細胞上MELK的免疫力,該癌細胞例如乳癌、膀胱癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、CML、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、NSCLC、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及SCC。
當本發明之胜肽用於免疫治療時,該胜肽應該被呈現在細胞或外吐小體的表面,較佳為與HLA抗原形成一複合物。因此,較佳選擇可誘發CTL且對HLA抗原具有高結合親和力的胜肽。前述胜肽可由胺基酸殘基取代、***、缺少、及/或增加而修飾,以形成一具有改良的結合親和力之修飾胜肽。除了被自然呈現的胜肽之外,由於已知結合至HLA抗原而呈現的胜肽序列的規則性(J Immunol 1994,152:3913;Immunogenetics 1995,41:178;J Immunol 1994,155:4307),以此規則性為基礎的修飾作用可用於本發明的致免疫性(immunogenic)胜肽上。例如,N端的第二胺基酸可被***酸(phenylalanine)、酪胺酸(tyrosine)、甲硫胺酸(methionine)或色胺酸(tryptophen)取代,及/或C端的胺基酸可被***酸(phenylalanine)、白胺酸(leucine)、異白胺酸(isoleucine)、色胺酸(tryptophan)或甲硫胺酸(methionine)取代,以增加HLA-A24的結合。因此,具有選自序列識別號SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:23、及SEQ ID NO:27胺基酸序列的胜肽,其中前述序列識別號的胺基酸序列之N端的第二胺基酸被***酸、酪胺酸、甲硫胺酸或色胺酸取代,及/或其中前述序列識別號的胺基酸序列之C端的胺基酸被***酸、白胺酸、異白胺酸、色胺酸或甲硫胺酸取代之胜肽皆包含於本發明。另一方面,具有高度HLA-A02結合親和力的胜肽,具有N端之第二胺基酸被白胺酸(leucine)或甲硫胺酸(methionine)取代及/或C端的胺基酸被纈胺酸(valine)或白胺酸(leucine)取代。因此,具有選自序列識別號SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:46、SEQ ID NO:57、SEQ ID NO:60及SEQ ID NO:62胺基酸序列的胜肽,其中N端的第二胺基酸被白胺酸或甲硫胺酸取代,及/或C端的胺基酸被纈胺酸或白胺酸取代的胜肽,皆包含於本發明中。取代作用不只發生在末端胺基酸,也會發生在胜肽之可能的T細胞受體(TCR)識別區。數個研究證明胜肽中胺基酸的取代作用可與原始的例如CAP1、p53(264-272)
、Her-2/neu(369-377)
或gp100(209-217)
相同或更多(Zaremba et al.Cancer Res.57,4570-4577,1997,T.K.Hoffmann et al.J Immunol.(2002)Feb 1;168(3):1338-47.,S.O.Dionne et al.Cancer Immunol immunother.(2003)52:199-206 and S.O.Dionne et al.Cancer Immunology,Immunotherapy(2004)53,307-314)。
本發明也包括在前述胜肽的N端及/或C端增加1-2個胺基酸。此述之修飾胜肽具有高度HLA抗原結合親和力,及保留CTL誘發性,也包含於本發明中。
然而,當該胜肽序列與具有不同功能之內源性(endogenous)或外源性(exogenous)蛋白質的部分胺基酸序列相同時,可能會引起對抗特定物質而生的副作用,例如,自體免疫疾病及/或過敏症狀。因此,較佳先利用現有的資料庫進行同源性搜尋,以避免胜肽的序列與另一蛋白質的胺基酸序列相符的情況。當同源性搜尋清楚地證明,甚至不存在與目標胜肽有1或2個胺基酸差異的胜肽時,則可修飾該目標胜肽以增加其與HLA抗原的結合親和力及/或增加其CTL誘發性,而不會有任何產生副作用的風險。
雖然預期上述之對HLA抗原具有高度結合親和力的胜肽具有高效力,但是以高度結合親和力為指標選出的候選胜肽,被進一步地檢視是否具有CTL誘發性。此處所述的“CTL誘發性”係指當該胜肽被呈現在抗原表現細胞上時,該胜肽誘發細胞毒性T淋巴細胞(CTLs)的能力。再者,“CTL誘發性”包括胜肽誘發CTL活化、CTL增生、促進目標細胞的CTL胞溶(lysis)及增加CTL的IFN-γ產生的能力。
CTL誘發性的確認是由該胜肽刺激誘發載有人類MHC抗原的抗原表現細胞(例如,B淋巴細胞、巨噬細胞與樹狀細胞(dentritic cell,DC)),混合誘發的抗原表現細胞及CD8-陽性細胞,之後測量對抗目標細胞的CTL所產生及釋放的IFN-γ所完成。抗原表現細胞較佳為衍生自人周邊血液單核白血球的樹狀細胞(DC)。反應系統可使用為了表現人類HLA抗原的轉殖基因動物(例如:BenMohamed L,Krishnan R,Longmate J,Auge C,Low L,Primus J,Diamond DJ,Hum Immunol 2000 Aug,61(8):764-79、Related Articles,Books,Linkout Induction of CTL response by a minimal epitope vaccine in HLA A*0201/DR1 transgenic mice:dependence on HLA class II restricted T(H)response)。舉例來說,可利用51
鉻這類物質放射標記目標細胞,然後由目標細胞釋出的放射性計算細胞毒性活性。或者可在載有固定化胜肽之抗原表現細胞(APC)的存在下經由測量CTL產生與釋出的IFN-γ以及檢視使用抗IFN-γ單株抗體的培養基上的抑制區,來評估CTL誘發性。
如上所述評估上述胜肽的CTL誘發性的結果發現,預期對HLA抗原具有高度結合親和力的胜肽不必然具有高CTL誘發性。然而,前述鑑定及評估的胜肽中,發現具有選自序列識別號SEQ ID NO:14、21、23、27、36、46、57、60及62之胺基酸序列的九胜肽或十胜肽顯示特別高的CTL誘發性。因此,前述胜肽為本發明的較佳實施例之例示。
除上述之修飾外,本發明胜肽也可連接至其他物質,只要所得的結合胜肽保留原始胜肽的必需CTL誘發性。適當的物質例如包括胜肽、脂質、糖與糖鏈、乙醯基、天然與合成的聚合物等,但不限於此。該胜肽可包含修飾作用例如糖化作用、側鏈氧化作用或磷酸化作用等,前提為該修飾作用未破壞原始胜肽的生物活性。這些修飾作用可給予額外的功能(例如:標靶功能與遞送功能)或用以安定該多胜肽。
例如,為了增加多胜肽的體內(in vivo)
安定性,此技術領域中已知可使用D-胺基酸、胺基酸模擬物或非天然的胺基酸;此概念也可應用於本發明之多胜肽。多胜肽的安定性可利用數種方法分析。例如,可用肽酶(peptidases)與各種生物介質,例如人類血漿與血清,測試安定性(參考Verhoef et al.
,Eur J Drug Metab Pharmacokin 1986,11:291-302)。
而且,本發明之胜肽可經由間隔物(spacer)或交聯劑(linker)連接至其他胜肽。其他胜肽例如衍生自其他TAA的CTL誘發胜肽,但不限於此。或者本發明的兩個或以上的胜肽可經由間隔物(spacer)或交聯劑(linker)連接。經由間隔物或交聯劑連接的胜肽可彼此相同或相異。間隔物或交聯劑沒有特別限定,但較佳為胜肽,更佳為具有1個或以上可被例如肽酶(peptidase)、蛋白酶(protease)及蛋白解體(proteasome)等酵素切割的切割位(cleavage site)。間隔物或交聯劑例如AAY(P.M.Daftarian et al.,J Trans Med 2007,5:26),AAA,NKRK(R.P.M.Sutmuller et al.,J Immunol.2000,165:7308-7315)或1至數個離胺酸(lysine)殘基(S.Ota et al.,Can Res.62,1471-1476,K.S.Kawamura et al.,J Immunol.2002,168:5709-5715),但不限於此。本發明之胜肽包含此述經間隔物或交聯劑連接至其他胜肽之胜肽。
本發明之胜肽可存在於載有人MHC抗原(例如抗原表現細胞)的細胞或外吐小體(exosome)的表面,與MHC分子結合形成複合體,而後誘發CTL。該細胞及外吐小體(exosome)可為此技術中周知方法製造,例如該細胞可與本發明之胜肽接觸而製造,該外吐小體(exosome)可由與本發明胜肽接觸之細胞中收集含有外吐小體的部分(fraction)來製造(see,e.g.,Japanese Patent Application Kohyo Publications Nos.Hei 11-510507 and WO99/03499)。本發明之胜肽包括此述存在於細胞或外吐小體(exosome)表面,與MHC分子結合形成複合體之胜肽。
此處,本發明之胜肽也可描述為”MELK胜肽”或”MELK多胜肽”。
本發明之胜肽可利用已知的技術製備。例如,可利用重組DNA技術或化學合成方法合成該胜肽。本發明之胜肽可個別地合成或合成為包含2個或以上之胜肽的較長多胜肽。該胜肽可被分離,即純化或分離而實質上無其他天然產生的宿主細胞蛋白質及其片段、或其他任何的化學物質。
本發明之胜肽可基於選擇的胺基酸序列經化學合成而獲得。例如,可採用習知的胜肽合成方法來合成,包括以下之方法,但不限於此:
(i)Peptide Synthesis,Interscience,New York,1966;
(ii)The Proteins,Vol.2,Academic Press,New York,1976;
(iii)Peptide Synthesis(in Japanese),Maruzen Co.,1975;
(iv)Basics and Experiment of Peptide Synthesis (in Japanese),Maruzen Co.,1985;
(v)Development of Pharmaceuticals(second volume)(in Japanese),Vol.14(peptide synthesis),Hirokawa,1991;
(vi)WO99/67288;以及
(vii)Barany G.& Merrifield R.B.,Peptides Vol.2,“Solid Phase Peptide Synthesis”,Academic Press,New York,1980,100-118。
或者,本發明之胜肽可利用任何已知用以製造胜肽的基因工程法來獲得(例如:Morrison J,J Bacteriology 1977,132:349-51;Clark-Curtiss & Curtiss,Methods in Enzymology(eds.Wuet al.
)1983,101:347-62)。例如,首先製備一表現形式(expressible form)(例如,對應於啟動子(promoter)序列的調節序列的下游)的具有編碼目的胜肽的多核苷酸之適當載體,將該載體轉形至適當的宿主細胞內。然後培養該宿主細胞進而產生感興趣的胜肽。該胜肽也可利用體外(in vitro)
轉譯系統在體外(in vitro)
製造。
本發明提供一種多核苷酸,其編碼任何上述之本發明的胜肽。該多核苷酸包括衍生自天然產生之MELK
基因(GenBank Accession No.NM_014791(序列識別號SEQ ID NO:93))的多核苷酸及具有其保留修飾之核苷酸序列(conservatively modified nucleotide sequence)的多核苷酸。此處所述之“保留修飾之核苷酸序列”係指編碼完全相同或大體上相同之胺基酸序列的序列。因為基因密碼退化(degeneracy),大量功能性相同的核酸編碼任何特定蛋白質。例如,密碼子GCA、GCC、GCG與GCU皆編碼胺基酸丙胺酸。因此,在一密碼子指定丙胺酸的每一位置上,該密碼子可改變成上述的任何對應的密碼子而不改變編碼的多胜肽。此種核酸變異體係“寂靜的變異體(silent variations)”,其為保留修飾的變異體的一種。本文所述的每一種編碼胜肽的核酸序列也說明每一種核酸寂靜變異體。熟知此技術之人將辨識到一核酸(除了AUG之外,AUG通常為甲硫胺酸的唯一密碼子,以及除了TGG之外,TGG通常為色胺酸的唯一密碼子)的每一密碼子可經過修飾而產生功能性相同的分子。因此,編碼胜肽之核酸的每一寂靜變異體隱含地描述於每一揭露的序列中。
本發明之多核苷酸可由DNA、RNA及其衍生物組成。DNA適當地由鹼基,例如A、T、C及G組成,RNA中T被U取代。
本發明之多核苷酸可利用或不利用介於中間的間隔胺基酸序列(intervening amino acid sequences)編碼多種本發明的胜肽。例如,該間隔胺基酸序列可提供多核苷酸或轉譯胜肽的切割位置(例如:酶識別序列)。而且該多核苷酸可在編碼本發明胜肽的編碼序列包含任何額外的序列。舉例來說,該多核苷酸可為一重組多核苷酸,其包括表現胜肽所需的調節序列或可為一具有標誌基因與同類物的表現載體(質體)。該重組多核苷酸一般可經由習知的重組技術使用例如聚合酶與內核酸酶(endonuclease)等進行多核苷酸的調控而製備。
重組技術與化學合成技術皆可用以製造本發明的多核苷酸。例如,多核苷酸可經由***一適當的載體,當該多核苷酸轉染入一適當細胞時表現而製得。或者多核苷酸可利用聚合酶鏈鎖反應(PCR)技術放大或在適當的宿主中表現(參考Sambrooket al.
,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York,1989)。或者,多核苷酸可利用固相技術來合成,例如Beaucage SL & Iyer RP,Tetrahedron 1992,48:2223-311;Mattheset al.
,EMBO J 1984,3:801-5。
包含本發明之多核苷酸的載體及包含該載體的宿主細胞也可包含於本發明中。
本發明進一步地提供稱為外吐小體的胞間囊泡(intracellular vesicles),在其表面呈現形成於本發明胜肽與HLA抗原之間的複合物。外吐小體的製造可利用例如Japanese Patent Application Kohyo Publications Nos.Hei 11-510507與WO99/03499所詳述的方法及使用從接受治療及/或預防之病人所得的APC來製備。本發明之外吐小體可以類似於本發明胜肽的形式如疫苗般接種。
包含在該複合物中的HLA抗原形式必須與接受治療及/或預防之個體的HLA抗原形式相符。例如,日本人的族群普遍為HLA-A24,尤其是HLA-A2402,因此適合日本患者的治療。使用高度表現於日本人與高加索人的A-24型或A-02型有助於獲得有效的結果,而A-2402與A-0201等亞型也有其效用。在臨床上,通常先對需接受治療之病患的HLA抗原型進行研究,這可適當地選擇對此特定抗原具有高度結合親和力的胜肽或經由抗原呈現具有CTL誘發性的胜肽。而且,為了獲得具有高度結合親和力與CTL誘發性的胜肽,可基於天然產生之MELK部分胜肽的胺基酸序列,進行1、2或數個胺基酸的取代、***及/或增加。
當使用含有A-24型HLA抗原的外吐小體時,具有選自序列識別號SEQ ID NO:14、21、23及27胺基酸序列的胜肽為有效。另一方面,當使用含有A-02型HLA抗原的外吐小體時,較佳為具有選自序列識別號SEQ ID NO:36、46、57、60及62序列之胜肽。
本發明也提供分離的抗原表現細胞(APC),該抗原表現細胞於其表面呈現形成於HLA抗原與本發明胜肽之間的複合物。經由接觸本發明之胜肽或載入表現形式之編碼本發明胜肽之核苷酸而獲得的APC,可衍生自接受治療及/或預防的病患,並且該抗原表現細胞可如疫苗般單獨地投與或與其他藥物,包括本發明的胜肽、外吐小體或細胞毒性T細胞,同時投與。
該APC不限於特定種類的細胞,其包括樹狀細胞(DC)、蘭格罕細胞(Langerhans cells)、巨噬細胞、B細胞、與活化的T細胞,已知這些細胞在其細胞表面存在蛋白質的抗原(proteinaceous antigens)以便於被淋巴細胞辨識。由於DC係抗原表現細胞當中具有最強CTL誘發活性的代表性APC,因此DC可作為本發明的APC。
舉例來說,從週邊血液單核細胞誘發DC,然後以本發明之胜肽在體外(in vitro
)、活體外(ex vivo
)或活體內(in vivo
)接觸(刺激)這些DC可得到APC。當將本發明之胜肽投與至個體時,表現本發明之胜肽的APC便在個體體內被誘發。“誘發APC”包括以本發明之胜肽或編碼本發明之胜肽的核苷酸接觸(刺激)一細胞,以在細胞表面上呈現HLA抗原與本發明之胜肽之間所形成的複合物。或是在將本發明之胜肽載入APC使得該APC表現該胜肽之後,可將該APC如疫苗般地投與至個體。例如,活體外(ex vivo
)的投與可包括以下步驟:
a:從第一個體收集APC;
b:以胜肽接觸步驟a的APC;以及
c:投與載有該胜肽的APC至第二個體。第一個體與第二個體可為同一個體或不同個體。或者,本發明提供本發明胜肽的用途,用來生產誘發抗原表現細胞之醫藥組成物。另外,本發明也提供製造誘發抗原表現細胞之醫藥組成物之方法或過程,該方法或過程包括混合或調配本發明之胜肽及醫藥容許載劑之步驟。而且,本發明亦提供本發明之胜肽,用來誘發抗原表現細胞。步驟b所得的APC可如疫苗般地投與至個體。
根據本發明觀點,本發明之APC具有高度的CTL誘發性。“高度的CTL誘發性”的高度係與未以胜肽接觸或以未能誘發CTL之胜肽接觸的APC相互比較的程度。該等具有高度CTL誘發性的APCs可經由在體外(in vitro)
轉移含有編碼本發明胜肽的多核苷酸之基因至APC的步驟而製造。該載入的基因可為DNA或RNA形式。載入的方法包括此技術領域一般所使用的各種方法,例如:脂質體轉染(lipofection)、電穿孔法(electroporation)與磷酸鈣法等,但不限於此。更具體地說,可使用Cancer Res 1996,56:5672-7;J Immunol 1998,161:5607-13;J Exp Med 1996,184:465-72;Published Japanese Translation of International Publication No.2000-509281所述的方法。將基因轉移至APC內,該基因在細胞內進行轉錄、轉譯與類似作用,所得的蛋白質經由MHC第I類或第II類處理,然後經過一表現途徑來呈現胜肽。
被誘發而抵抗任何本發明之胜肽的細胞毒性T細胞,加強了活體內標靶腫瘤相關之內皮細胞層(endothelia)的免疫反應,因此該細胞毒性T細胞可作為類似於該胜肽本身的疫苗。因此,本發明提供分離出來的細胞毒性T細胞,該細胞毒性T細胞被本發明之胜肽專一地誘發或活化。
前述細胞毒性T細胞可經由(1)投與本發明之胜肽至一個體,然後自該個體收集細胞毒性T細胞;或(2)在體外(in vitro)
以本發明之胜肽接觸(刺激)個體衍生的APC與CD8陽性細胞或週邊血液單核白血球,然後分離細胞毒性T細胞。
由呈現本發明胜肽之APC刺激而誘發的細胞毒性T細胞,可衍生自接受治療及/或預防的病患,並且可因應調節功效的目的而單獨投與或與其他包括本發明胜肽或外吐小體(exosome)的藥物共同投與。所獲得的細胞毒性T細胞專一地產生作用抵抗呈現本發明胜肽的目標細胞或同樣用以產生誘發作用之胜肽的目標細胞。換句話說,該細胞毒性T細胞可在具有T細胞受體的目標細胞表面辨識(即連接至)一形成於HLA抗原及本發明胜肽之間的複合物,之後攻擊該目標細胞,誘發該目標細胞死亡。該目標細胞可為內源性表現MELK的細胞或為以MELK
基因轉染的細胞;由於被本發明之胜肽刺激,在細胞表面呈現本發明之胜肽的細胞也可作為活化的CTL攻擊的目標。
本發明也提供一種包含編碼可形成T細胞受體(TCR)次單位的多胜肽之核酸的組成物以及使用該組成物的方法。該T細胞受體次單位能夠形成TCR,該TCR對於抵抗呈現MELK的腫瘤細胞之T細胞具有專一性。利用此技術中已知的方法,可確認以本發明之一個或以上胜肽誘發之CTL中表現的TCR之α與β鏈的核酸序列(WO2007/032255 and Morgan et al.,J Immunol,171,3288(2003))。該衍生的TCR可連接至以高活性顯現於該目標細胞上的MELK胜肽,並且在活體內(in vivo
)及體外(in vitro
)選擇性地媒介有效殺死呈現MELK胜肽的目標細胞。
編碼TCR次單元的核酸序列可被併入適當的載體中,例如反轉錄病毒載體。這些載體在此項技術中已為熟知。該核酸或有效含有該核酸的載體可被轉移至一T細胞中,例如來自病患的T細胞。本發明有利地提供一現成的組成物,使得病患自身的T細胞(或其他哺乳動物的T細胞)快速地修飾,進而快速且容易地產生具有極佳之癌細胞殺死特性的修飾T細胞。
同時,本發明提供以編碼連接至MELK胜肽的TCR次單位多胜肽之核酸轉導(transduct)而製備的細胞毒性T細胞,該MELK胜肽例如HLA-A24或HLA-A2中的序列識別號SEQ ID NO:14、21、23、27、36、46、57、60及62。該被轉導的CTL在活體內(in vivo
)能夠返回癌細胞,並且可藉由周知的體外培養方法進行擴增(例如:Kawakami et al.,J Immunol.,142,3452-3461(1989))。本發明之T細胞可用以形成能有效治療或預防需接受治療或預防之病患之癌症的致免疫組成物(WO2006/031221)。
預防包括任何降低因疾病所造成之死亡或發病的活動。預防可發生在“初級、第二級與第三級的預防”。初級預防避免了疾病的發展,第二級與第三級的預防活動便著重於預防疾病的惡化與症狀顯現,以及經由恢復功能與降低疾病相關的併發症來降低已發生之疾病的負面影響。或者,預防包括一廣泛的預防治療,其目的在減緩特定疾病的嚴重性,例如減少腫瘤的增生與轉移。
癌症或腫瘤的治療及/或預防、及/或其術後復發的預防,包括任何下列的步驟,例如手術移除癌細胞、抑制癌細胞的生長、腫瘤的衰退或退化、誘發癌症發生的緩解與抑制作用、腫瘤緩解以及轉移的減少或抑制。有效治療及/或預防癌症會減少死亡率與改善患癌病患的預後、減少腫瘤標記在血液中的含量以及減緩伴隨癌症而來並可查覺的症狀。例如,症狀的減輕或改善係指有效地治療及/或預防包括10%、20%、30%或以上的減輕,或指病況穩定。
與正常的組織相比較之下,MELK之表現在數種癌症中為向上調節,因此本發明之胜肽或編碼該胜肽的多核苷酸可用來治療及/或預防癌症或腫瘤,及/或預防其術後復發。因此,本發明提供一種醫藥劑或組成物,用來治療及/或預防癌症或腫瘤,及/或預防其術後復發,該醫藥劑或組成物包括一個或以上之本發明胜肽或編碼該胜肽的多核苷酸作為活性成分。或者,本發明之胜肽可在任何前述之外吐小體或細胞(例如APC)的表面被呈現,作為醫藥劑或組成物使用。而且,前述之標靶任何本發明胜肽之細胞毒性T細胞也可作為本醫藥劑或組成物的活性成分。在本發明中,”標靶胜肽”係指辨識(即連接至)形成於具有T細胞受體的目標細胞表面上的HLA抗原與胜肽之間的複合物,之後攻擊該目標細胞,誘發該目標細胞死亡。
一實施例中,本發明亦提供一活性成分的使用,用於製造治療癌症或腫瘤之醫藥組成物或醫藥劑,該活性成分選自:
(a)本發明之胜肽;
(b)以表現形式編碼前述胜肽之核酸;
(c)在表面呈現本發明胜肽之APC或外吐小體;及
(d)本發明之細胞毒性T細胞。
另一實施例中,本發明更提供一活性成分用於治療癌症或腫瘤,該活性成分選自:
(a)本發明之胜肽;
(b)以表現形式編碼前述胜肽之核酸;
(c)在表面呈現本發明胜肽之APC或外吐小體;及
(d)本發明之細胞毒性T細胞。
另一實施例中,本發明更提供一治療癌症或腫瘤之醫藥組成物或藥劑之製造方法或過程,該方法或過程包括調配醫學或生理學容許載劑及活性成分,該活性成分選自:
(a)本發明之胜肽;
(b)以表現形式編碼前述胜肽之核酸;
(c)在表面呈現本發明胜肽之APC或外吐小體;及
(d)本發明之細胞毒性T細胞。
另一實施例中,本發明更提供一治療癌症或腫瘤之醫藥組成物或藥劑之製造方法或過程,該方法或過程包括混合活性成分與醫學或生理學容許載劑,該活性成分選自:
(a)本發明之胜肽;
(b)以表現形式編碼前述胜肽之核酸;
(c)在表面呈現本發明胜肽之APC或外吐小體;及
(d)本發明之細胞毒性T細胞。
另一實施例中,本發明之醫藥組成物或醫藥劑可用於預防癌症或腫瘤及預防其術後復發或其中之一。
本發明之醫藥劑或組成物可作為疫苗。在本發明中,“疫苗”(也稱為致免疫組成物)一詞係指接種至動物體內後具有引發抗腫瘤免疫性功能的物質。
本發明之醫藥劑或組成物可用以治療及/或預防個體或病患癌症或腫瘤,及/或預防其術後復發,該個體或病患包括人類或任何其他的哺乳動物,包括小鼠、大鼠、天竺鼠、兔子、貓、狗、綿羊、山羊、豬、牛、馬、猴子、狒狒與黑猩猩,特別是經濟上重要的動物或畜產動物,但不只限於此類。
根據本發明發現,具有序列識別號SEQ ID NO:14、21、23或27之胺基酸序列的多胜肽或具有序列識別號SEQ ID NO:36、46、57、60或62之胺基酸序列的多胜肽分別為HLA-A24或HLA-A02限定的抗原表現位胜肽或候選物,其可誘發有效且專一的免疫反應。因此,包含任何具有選自序列識別號SEQ ID NO:14、21、23與27之胺基酸序列的多胜肽之本發明醫藥劑或組成物,特別適合投與至HLA抗原為HLA-A24的個體。另一方面,因此,包含任何具有選自序列識別號SEQ ID NO:36、46、57、60與62之胺基酸序列的多胜肽之本發明醫藥劑或組成物,特別適合投與至HLA抗原為HLA-A02的個體。含有編碼任何前述多胜肽之多核苷酸的醫藥劑也可作相同的應用。
以本發明之醫藥劑或組成物治療的癌症或腫瘤未受限定,包括所有形式的癌症或腫瘤,其中MELK
與乳癌、膀胱癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、慢性脊髓性白血病(CML)、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及小細胞肺癌(SCC)有關。
除了前述的活性成分之外,本發明之醫藥劑或組成物還可包含其他具有誘發CTL對抗癌細胞的胜肽、編碼其他胜肽的其他多核苷酸、表現其他胜肽的其他細胞、或同類物。此處所述之能夠誘發CTL抵抗癌細胞的其他胜肽,例如癌特異的抗原(例如,經鑑定的TAAs),但不因此受到限制。
本發明之醫藥劑或組成物可視需要,選擇性地包含其他治療物質作為活性成分,只要該物質未抑制如任何本發明之活性成分的抗腫瘤效應。例如,配方可包括抗發炎劑、止痛劑、化學治療劑、及相似物。除了包含藥物本身的其他治療物質以外,本發明之藥物也可與一個或以上的其他藥學製劑連續或同時投與。該藥物或藥學製劑的量依據,例如使用的藥學製劑形式、所治療疾病及投與時程與途徑而定。
應當了解除了此處特別提及的成分之外,本發明之醫藥劑或組成物可包括在該技術領域中習知的因調配形式而使用的其他藥劑。
在本發明之一實施例中,本發明之醫藥劑或組成物可包括在含有有效治療疾病(例如癌症)病理症狀之物質的商品與套組中。該商品可包括一任何本發明醫藥劑或組成物的容器與一標籤。適當的容器包括瓶子、小玻璃瓶與試管。該容器可為各種材質,例如玻璃或塑膠。該容器上的標籤應標明該藥劑係用以治療或預防該疾病的一個或以上的症狀。該標籤也可標明投與方式等資訊。
除了上述的容器之外,包含本發明之醫藥劑或組成物的套組可選擇性地更包含一第二個容器,貯存醫藥容許稀釋劑。該套組可進一步地包含商業上或使用者觀點所認可的其他原料,包括其他緩衝液、稀釋劑、過濾器、針頭、針筒及使用指示的仿單。
該醫藥劑或組成物可視情況存在於一包裝或配藥裝置(dispenser device)中,該包裝或配藥裝置中可包含一個或以上的單位劑量形式含有該活性成分。該包裝可例如包括金屬或塑料膜,例如罩板包裝(blister pack)。該包裝或配藥裝置可具有投藥指示。
本發明之胜肽可作為一醫藥劑或組成物直接投與,或視需要,以習知配製方法調配。在下述的例子中,除了本發明的胜肽之外,一般用於藥物中的載劑、賦形劑、或這類物質可適當地包含其中,沒有特定的限制。該載劑例如無菌水、生理食鹽水、磷酸緩衝液、培養液與這類物質。有必要的話,該醫藥劑或組成物可進一步包含安定劑、懸浮液、防腐劑、界面活性劑與這類物質。本發明之醫藥劑或組成物可為抗癌目的使用。
本發明之胜肽可製造成一組合,由本發明之兩個或以上的胜肽組成,以在活體內(in vivo)
誘發CTL。該胜肽組合可為雞尾酒形式或利用標準技術相互結合。例如,該胜肽可化學連結或表現成單一融合多胜肽序列(single fusion polypeptide sequence)。該組合中的胜肽可為相同或不同。經由投與本發明之胜肽,該胜肽由APC上的HLA抗原高密度地呈現,然後誘發對形成於該被呈現的胜肽與該HLA抗原間的複合物特異性反應之CTL。或者,藉由刺激衍生自具有本發明胜肽的個體之APC(即DC),獲得在細胞表面呈現任何本發明胜肽之APC,此APC可再投與回該個體,結果,該個體的CTL被誘發,可增加對癌細胞的侵略性,該癌細胞例如乳癌、膀胱癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、慢性脊髓性白血病(CML)、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及小細胞肺癌(SCC)。
該用以治療及/或預防癌症或腫瘤的醫藥劑或組成物,包含本發明胜肽為活性成分,也可包含習知有效於細胞免疫的佐劑。或者該醫藥劑或組成物可與其他活性成分一起投與或配製成顆粒(granules)配方投與。佐劑係指當與具有免疫活性的蛋白質共同(或連續地)投與時能夠增加對抗該蛋白質的免疫反應之化合物。此述可使用的佐劑包括文獻(Clin Microbiol Rev 1994,7:277-89)中所述的佐劑。適當佐劑的例子包括磷酸鋁、氫氧化鋁、明礬、霍亂毒素、沙門氏菌毒素及其類似物,但不因此受限制。
而且,該胜肽連接至數毫米直徑小珠的微脂體(liposome)配方、顆粒配方及脂質連接至該胜肽的配方也便於使用。
在一些實施例中,本發明之醫藥劑或組成物可進一步包含啟動(prime)CTL的成分。已確定脂質為能夠在活體內(in vivo)
啟動CTL對抗病毒抗原的製劑。舉例來說,棕櫚酸殘基可連接至離胺酸(lysine)殘基的ε-與α-胺基,然後連接至本發明的胜肽。該脂類胜肽可以之後合併至微脂體以微膠粒(micelle)或顆粒(particle)直接投與,或在佐劑中乳化而直接投與。大腸桿菌脂蛋白,另一個脂質啟動CTL反應的例子,例如三棕櫚醯基-S-甘油基半胱胺酸離胺酸基-絲胺酸(P3CSS),當該大腸桿菌脂蛋白共價地連接至一適當的胜肽時,可啟動CTL(見例如Deres et al.,Nature 1989,342:561-4)。
投與的方法可為口服的、皮膚內的、皮下的、靜脈內注射投與或這類方式以及全身性的投與或局部投與至目標位置的鄰近區域。投與可為單次投與或增加為多次投與。本發明之胜肽的劑量可根據治療的疾病、病患的年紀、體重、投與的方式與這類狀態而適當地調整,其一般劑量為0.001 mg至1000 mg,例如0.001 mg至1000 mg或0.1 mg至10 mg,並且可數天至數月投與一次。熟悉此技術的人員可適當選擇一適當劑量。
本發明之醫藥劑或組成物也可包含以表現形式編碼本發明之胜肽之核酸。此處所稱之“表現形式”係指當多核苷酸載入一細胞時,該多核苷酸將在活體內(in vivo
)表現成誘發抗腫瘤免疫性的多胜肽。在一實施例中,感興趣的多核苷酸之核酸序列包括表現該核苷酸所需要的調節元件。該多核苷酸可如此裝置以達到穩定地***在該目標細胞的基因組(例如Thomas KR & Capecchi MR,Cell 1987,51:503-12)。例如Wolff et al.,Science 1990,247:1465-8;美國專利案號5,580,859;5,589,466;5,804,566;5,739,118;5,736,524;5,679,647與WO 98/04720。以DNA為基礎的遞送(delivery)技術例如“裸DNA(naked DNA)”、加速的(布比卡因(bupivacaine)、聚合物、胜肽媒介的)遞送、陽離子脂質複合物、及顆粒媒介的遞送(particle-mediated)(“基因槍”)或壓力媒介的傳送(如美國專利案號5,922,687)。
本發明之胜肽也可經由病毒或細菌的載體表現。表現載體的例子包括減弱的病毒宿主,例如牛痘或禽痘。此方法與牛痘病毒的使用有關,例如表現編碼該胜肽的核苷酸序列之載體。該重組的牛痘病毒在載入一宿主後表現致免疫的胜肽,因此引發免疫反應。有效用於免疫過程之牛痘載體與方法的例子可見美國專利案號4,722,848。另一載體例子為卡介苗(BCG,Bacille Calmette Guerin)。卡介苗載體描述於Stover et al.,Nature 1991,351:456-60。其他各種用於治療投與或免疫的多種載體,例如腺病毒載體及腺相關病毒載體、反轉錄病毒載體、沙門氏菌傷寒載體、解毒的炭疽熱毒素載體及其類似物,顯然也可使用。例如Shata et al.,Mol Med Today 2000,6:66-71;Shedlock et al.,J Leukoc Biol 2000,68:793-806;Hipp et al.,In Vivo 2000,14:571-85。
多核苷酸遞送入個體可為直接遞送,使個體直接暴露於多核苷酸-運送載體(polynucleotide-carrying vector),或可為非直接遞送,先在體外以目的多核苷酸轉形(transform)細胞,然後將該細胞移植入個體內。這兩種方式分別為已知的活體內(in vivo
)與活體外(ex vivo
)基因治療。
基因治療的方法一般觀點,可見Goldspielet al.
,Clinical Pharmacy 1993,12:488-505;Wu and Wu,Biotherapy 1991,3:87-95;Tolstoshev,Ann Rev Pharmacol Toxicol 1993,33:573-96;Mulligan,Science 1993,260:926-32;Morgan & Anderson,Ann Rev Biochem 1993,62:191-217;Trends in Biotechnology 1993,11(5):155-215。也可用於本發明之一般已知的重組DNA技術,描述於Ausubelet al.
,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,NY,1993與Krieger,Gene Transfer and Expression,A Laboratory Manual,Stockton Press,NY,1990。
投與的方法可為口服的、皮膚內的、皮下的、靜脈內注射投與或這類方式以及全身性的投與或局部投與至目標位置的鄰近區域。投與可為單次投與或增加為多次投與。在適當載體中或以編碼本發明胜肽之多核苷酸轉形的細胞中的多核苷酸的劑量可根據治療的疾病、病患的年紀、體重、投與的方式及這類狀態而適當地調整,其一般劑量為0.001 mg至1000 mg,例如:0.001 mg至1000 mg或0.1 mg至10 mg,並且可每數天至數月投與一次。熟悉此技術的人員可適當選擇一適當劑量。
本發明之胜肽與編碼該胜肽的多核苷酸可用以誘發APC及CTL。本發明之外吐小體與APC也可用以誘發CTL。該胜肽、多核苷酸、外吐小體與APC可與任何其他化合物併用,只要該等化合物未抑制它們的CTL誘發性。因此,任何上述之本發明醫藥劑或組成物皆可用以誘發CTL,而且,含有該胜肽及多核苷酸的上述醫藥劑或組成物也可如下述用以誘發APC。
本發明提供誘發APC的方法,利用本發明之胜肽或編碼該等胜肽之多核苷酸。APC的誘發可依循前述“VI.抗原表現細胞”段落中所述的方法進行。本發明也提供一種誘發具有高度CTL誘發性之APC的方法,該誘發作用也描述於前述的“VI.抗原表現細胞”段落中。
誘發APC的方法較佳包括至少一步驟選自:
a:使APC與本發明胜肽接觸;及
b:將本發明之多胜肽的表現形式導入APC中。
此誘發APC的方法較佳在體外(in vitro
)或活體外(ex vivo
)進行。當此方法在體外(in vitro
)或活體外(ex vivo
)進行時,將被誘發的APC可獲自經處理的個體或獲自具有與該個體相同HLA抗原的其他物質。
本發明更提供誘發CTL的方法,使用本發明之胜肽、編碼該胜肽之多核苷酸、或呈現該胜肽之外吐小體或APC。
本發明亦提供誘發CTL的法,利用編碼可形成T細胞受體(TCR)次單位的多胜肽之多核苷酸,該TCR辨識(即連接至)本發明胜肽與HLA抗原在細胞表面形成的複合物。該誘發CTLs的方法較佳包括至少一步驟選自:
a:使CD-8陽性T細胞與表面呈現HLA抗原及本發明胜肽之複合物的抗原表現細胞及/或外吐小體接觸,及
b:將編碼可形成TCR次單位之多胜肽的多核苷酸導入CD8陽性T細胞,該TCR次單位辨識本發明胜肽與HLA抗原形成的複合物。
當投與本發明之胜肽至一個體時,CTLs在個體體內被誘發,標靶腫瘤相關之內皮細胞層的免疫反應的強度增加。或者,該胜肽與編碼該胜肽的多核苷酸可用於活體外(ex vivo
)的治療法,在此方法中,在體外(in vitro
)以本發明胜肽接觸(刺激)由個體衍生的APC與CD8陽性細胞或週邊血液單核白血球,誘發CTL後,將該活化CTL細胞植回該個體。例如,該方法可包括以下步驟:
a:由個體收集APC,
b:以該胜肽接觸步驟a的APC,
c:將步驟b的APC與CD8+
T細胞混合,並且共同培養以誘發CTL,以及
d:從步驟c的共同培養物收集出CD8+
T細胞。
或者,本發明提供本發明之胜肽的使用,用於製造一誘發CTLs的醫藥劑或組成物。而且,本發明提供誘發CTL之醫藥劑或組成物的製造方法或過程,該方法包括混合或調配本發明之胜肽與醫藥容許載劑的步驟。而且,本發明也提供誘發CTL的本發明胜肽。步驟d所得之具有細胞毒性的CD8+
T細胞可如疫苗投與至個體。在步驟c中與CD8+
T細胞混合的APC也可如“VI.抗原表現細胞”段落所述之方法,將編碼本發明胜肽的基因轉移入該APC,但此方法並不受限於此。因此,任何有效呈現本發明胜肽至T細胞的APC或外吐小體皆可用於本發明之方法中。
以下的實施例將說明本發明並協助具有一般技術的人員製造及使用。這些實施例並不以其他任何方式限制本發明的範圍。
以EB病毒(Epstein-bar virus)轉形HLA-A24陽性人類B淋巴細胞,建立A24淋巴母細胞株(A24 lymphoblastoid cell line)(A24LCL)細胞。T2(HLA-A2)、人類B淋巴母細胞株、及COS7購買自ATCC。
利用結合預測軟體“BIMAS”(http://www-bimas.cit.nih.gov/molbio/hla_bind),預測衍生自結合HLA-A*2402與HLA-A*0201分子之MELK的9-及10-胜肽,該軟體系統的演算系統描述於Parker KCet al.
(J Immunol 1994,152(1):163-75)與Kuzushima Ket al.
(Blood 2001,98(6):1872-81)。這些胜肽係由Sigma(Sapporo,Japan)或Biosynthesis公司(Lewisville,TX)根據標準固相合成法合成,並經由逆相高效液相層析法(HPLC)純化。該胜肽的純度(>90%)及鑑定,分別由分析的HPLC及質譜分析而確認。該胜肽以20mg/ml溶於二甲基亞碸(DMSO),儲存在攝氏-80℃。
將單核白血球衍生的樹狀細胞(DC)作為抗原表現細胞(APC),以誘發對抗人類白血球抗原(HLA)上呈現的胜肽所引起的細胞毒性T淋巴細胞(CTL)反應。體外(in vitro
)產生DC描述於其他文獻(Nakahara S et al.,Cancer Res 2003 Jul 15,63(14):4112-8)。具體地來說,以Ficoll-Plaque(Pharmacia)溶液從一正常志願者(HLA-A*2402或HLA-A*0201陽性)分離出來的週邊血液單核細胞(PBMC),經由黏附至一塑膠組織培養皿(Becton Dickinson)而分離,因此供給其營養,使其成為單核白血球片段。將該單核白血球滋養的族群培養在含有1000 U/ml粒性細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor(GM-CSF))(R&D System)與1000U/ml介白素-4(IL-4)(R&D System)之含有2%熱不活化自體血清(autologous serum,AS)的AIM-V Medium(Invitrogen)。培養7天之後,該細胞激素誘發的DC,在37℃含有3 μg/ml之β2微球蛋白的AIM-V培養基中,以每一該合成胜肽為20μg/ml衝擊(pulse)3小時。產生的細胞顯示,在其細胞表面表現DC-相關分子,例如CD80、CD83、CD86與HLA第II族(未顯示數據)。該受胜肽衝擊(pulse)的DC然後經絲裂黴素C(Mitomycin C)(MMC)(以30 μg/ml進行30分鐘)使其失活,並以1:20的比例與自體CD8+T細胞混合,然後以CD8陽性分離套組(Dynal)選擇陽性反應的樹狀細胞。這些培養物(culture)置於48孔的孔盤(Corning)中,每一孔含有1.5 x 104
個胜肽衝擊(pulse)的DC、3 x 105
個CD8+
T細胞與10 ng/ml的IL-7(R & D System)在0.5 ml的AIM-V/2%AS培養基中。3天後,以IL-2(CHIRON)補給這些培養物(culture)至最後濃度為20 IU/ml。在第7天與第14天,更以自體胜肽衝擊(pulse)的DCs刺激該T細胞。這些DC每一次皆以上述的相同方法製備。在第21天第3回合的胜肽刺激後,測試CTL抵抗胜肽衝擊的A24LCL或T2細胞(Tanaka H et al.,Br J Cancer 2001 Jan 5,84(1):94-9;Umano Y et al.,Br J Cancer 2001 Apr 20,84(8):1052-7;Uchida N et al.,Clin Cancer Res 2004 Dec 15,10(24):8577-86;Suda T et al.,Cancer Sci 2006 May,97(5):411-9;Watanabe T et al.,Cancer Sci 2005 Aug,96(8):498-506)。
CTL在培養中的擴增,利用類似於Riddell等人所述的方法(Walter EA et al.,N Engl J Med 1995 Oct 19,333(16):1038-44;Riddell SR et al.,Nat Med 1996 Feb,2(2):216-23)。總數為5 x 104
個CTL懸浮於具有2種人類B淋巴母細胞株(human B-lymphoblastoid cell line)的25ml的AIM-V/5%AS培養基中,在40 ng/ml抗CD3單株抗體(Pharmingen)存在下經MMC使該CTL失活。在開始培養的1天後,該培養物(culture)中加入120 IU/ml的IL-2。該培養物在第5、8及11天,加入含有30 IU/ml的IL-2的新鮮AIM-V/5% AS培養基(Tanaka H et al.,Br J Cancer 2001 Jan 5,84(1):94-9;Umano Y et al.,Br J Cancer 2001 Apr 20,84(8):1052-7;Uchida N et al.,Clin Cancer Res 2004 Dec 15,10(24):8577-86;Suda T et al.,Cancer Sci 2006 May,97(5):411-9;Watanabe T et al.,Cancer Sci 2005 Aug,96(8):498-506)。
在96圓底微量滴定盤(Nalge Nunc International)中製作0.3、1與3倍的CTL/孔的稀釋。CTL與1×104
個細胞/孔的2種人類B淋巴母細胞株、30 ng/ml的抗CD3抗體、與125 U/ml的IL-2在總量為150 μl/孔之含有5%AS的AIM-V培養基中一起培養。10天後將50 μl/孔之IL-2添加至該培養基,達到最後濃度為125 U/ml的IL-2。在第14天測試CTL活性,使用上述相同方法擴增CTL選殖株(clone)(Uchida N et al.,Clin Cancer Res 2004 Dec 15,10(24):8577-86;Suda T et al.,Cancer Sci 2006 May,97(5):411-9;Watanabe T et al.,Cancer Sci 2005 Aug,96(8):498-506)。
為了檢視特異的CTL活性,進行干擾素(IFN)-γ酶連結免疫斑點(ELISPOT)分析與IFN-γ酵素連結免疫吸附分析(ELISA)。具體地來說,胜肽衝擊(pulse)的A24LCL或T2(1 x 104
/孔)被製備成刺激物細胞(stimulator cells)。在48孔中的培養細胞作為反應物細胞(responder cells)。根據製造商提供的程序進行IFN-γ ELISPOT分析與IFN-γ ELISA分析。
獲自各種癌症的全球基因表現輪廓數據,經cDNA-微陣列顯示,MELK
(GenBank Accession No.NM_014791;序列識別號SEQ ID No.93)的表現升高。與相對正常組織相比,在29/29個膀胱癌病例、31/34個乳癌病例、14/15個子宮頸癌病例、11/11個惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)病例、10/13個慢性脊髓性白血病(CML)病例、12/15個直腸癌病例、2/2個子宮內膜異位瘤病例、19/42個食道癌病例、5/6個胃癌病例、4/4個肝癌病例、11/11個非小細胞肺癌(NSCLC)病例、13/14個淋巴癌病例、14/18個骨肉瘤(osteosarcoma)病例、3/6個卵巢癌病例、2/2個胰臟癌病例、18/21個***癌病例、5/6個腎癌(renal carcinoma)病例、及15/15個小細胞肺癌(SCC)病例中MELK
的表現確實升高(表1
)。
表2顯示MELK的HLA-A24及HLA-A2結合胜肽,依最高結合親和力順序排列。總共選擇34個具有HLA-A24結合活性能力的胜肽,檢查該胜肽,確認該抗原決定位胜肽(表2a),同樣地選擇總共58個具有HLA-A2結合活性能力的胜肽,確認該抗原決定位胜肽(表2b及2c)。
對衍生自MELK的胜肽之CTL的產生,係根據“材料與方法”中所述的步驟。以IFN-γ酶連結免疫斑點(ELISPOT)分析法確定胜肽特異的CTL活性(第1(a)-1(i)圖)。與控制的孔比較,以MELK-A24-9-326(序列識別號SEQ ID NO:14)刺激的#5孔(第1(a)圖)、以MELK-A24-9-78(序列識別號SEQ ID NO:21)刺激的#3孔(第1(b)圖)、以MELK-A24-10-637(序列識別號SEQ ID NO:23)刺激的#4孔(第1(c)圖)、以MELK-A24-10-532(序列識別號SEQ ID NO:27)刺激的#4孔(第1(d)圖)、以MELK-A02-9-138(序列識別號SEQ ID NO:36)刺激的#5孔(第1(e)圖)、以MELK-A02-9-193(序列識別號SEQ ID NO:46)刺激的#3孔(第1(f)圖)、以MELK-A02-9-171(序列識別號SEQ ID NO:57)刺激的#1孔(第1(g)圖)、以MELK-A02-9-71(序列識別號SEQ ID NO:60)刺激的#2孔(第1(h)圖)、以MELK-A02-9-532(序列識別號SEQ ID NO:62)刺激的#2孔(第1(i)圖)中確認具有IFN-γ產生的能力。而且,在陽性孔號碼#5以序列識別號SEQ ID NO:14刺激的細胞、在#3以序列識別號SEQ ID NO:21刺激的細胞、在#4以序列識別號SEQ ID NO:23刺激的細胞、在#4以序列識別號SEQ ID NO:27刺激的細胞、在#5以序列識別號SEQ ID NO:36刺激的細胞、在#3以序列識別號SEQ ID NO:46刺激的細胞、在#1以序列識別號SEQ ID NO:57刺激的細胞、在#2以序列識別號SEQ ID NO:60刺激的細胞以及在#2以序列識別號SEQ ID NO:62刺激的細胞被擴增並建立CTL細胞株。前述CTL細胞株的CTL活性以IFN-γ酵素連結免疫吸附分析(ELISA)分析法確認(第2(a)-2(i)圖)。與未以胜肽衝擊(pulse)的目標細胞相比,所有CTL細胞株確認具有IFN-γ產生的能力,對抗以對應的胜肽衝擊(pulse)的目標細胞。另一方面,沒有CTL細胞株可以如表2所示之其他胜肽刺激而建立,儘管該胜肽與HLA-A*2402或HLA-A*0201具有可能的結合活性(未顯示數據)。因此,衍生自MELK的92個候選胜肽中僅有9個胜肽可誘發具潛力的CTL細胞株。
CTL選殖株的建立係如“材料與方法”中所述對CTL細胞株進行限制稀釋,來自對抗目標細胞衝擊之胜肽的CTL選殖株之IFN-γ的產生,由IFN-γ ELISA分析確認。具潛力的IFN-γ的產生如第3圖由以序列識別號SEQ ID NO:27刺激的CTL選殖株來確認。
檢測因對抗該胜肽所建立的CTL細胞株之辨識目標細胞的能力,該目標細胞呈現內源性修飾來自MELK
及HLA-A*0201分子的候選胜肽。使用由對應之胜肽引起的CTL細胞株作為效應物細胞(effector cells),檢測對抗以MELK及HLA-A*0201分子基因(對表現MELK
及HLA-A*0201
基因之目標細胞的特異模式)轉染的COS7細胞之特異CTL活性。以全長之MELK
基因或HLA-A*0201轉染的COS7細胞,作為控制。第4圖中,以序列識別號SEQ ID NO:36(第4(a)圖)及序列識別號SEQ ID NO:57(第4(b)圖)刺激的CTLs顯示有效的CTL活性對抗表現MELK及HLA-A02的COS7細胞。另一方面,在對照組中未偵測到顯著的特異CTL活性。因此,此數據清楚確認具有序列識別號SEQ ID NO:36及序列識別號SEQ ID NO:57胺基酸序列的胜肽,自然地被呈現在具有HLA-A*0201分子的目標細胞上,且被該CTL辨識。此結果指出此衍生自MELK的2個胜肽可應用於癌症疫苗施予具有MELK
表現腫瘤的病患。
以MELK-A24-9-326(序列識別號SEQ ID NO:14)、MELK-A24-9-78(序列識別號SEQ ID NO:21)、MELK-A24-10-637(序列識別號SEQ ID NO:23)、MELK-A24-10-532(序列識別號SEQ ID NO:27)、MELK-A02-9-138(序列識別號SEQ ID NO:36)、MELK-A02-9-193(序列識別號SEQ ID NO:46)、MELK-A02-9-171(序列識別號SEQ ID NO:57)、MELK-A02-9-71(序列識別號SEQ ID NO:60)及MELK-A02-9-552(序列識別號SEQ ID NO:62)刺激的CTLs顯示明顯且特異的CTL活性。此結果可能是因為MELK-A24-9-326(序列識別號SEQ ID NO:14)、MELK-A24-9-78(序列識別號SEQ ID NO:21)、MELK-A24-10-637(序列識別號SEQ ID NO:23)、MELK-A24-10-532(序列識別號SEQ ID NO:27)、MELK-A02-9-138(序列識別號SEQ ID NO:36)、MELK-A02-9-193(序列識別號SEQ ID NO:46)、MELK-A02-9-171(序列識別號SEQ ID NO:57)、MELK-A02-9-71(序列識別號SEQ ID NO:60)及MELK-A02-9-532(序列識別號SEQ ID NO:62)序列,相對於衍生自其他已知使人免疫系統敏化的分子之胜肽,可能為同源性。為了排除此可能性,使用BLAST演算規則(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/blast.cgi)查詢前述胜肽,進行同源性分析,顯示沒有序列具有顯著同源性。此同源性分析結果顯示,MELK-A24-9-326(序列識別號SEQ ID NO:14)、MELK-A24-9-78(序列識別號SEQ ID NO:21)、MELK-A24-10-637(序列識別號SEQ ID NO:23)、MELK-A24-10-532(序列識別號SEQ ID NO:27)、MELK-A02-9-138(序列識別號SEQ ID NO:36)、MELK-A02-9-193(序列識別號SEQ ID NO:46)、MELK-A02-9-171(序列識別號SEQ ID NO:57)、MELK-A02-9-71(序列識別號SEQ ID NO:60)及MELK-A02-9-532(序列識別號SEQ ID NO:62)序列為唯一的,因此,以本發明人所知,此述分子幾乎不可能引發不預期的對某種無關分子的免疫反應。因此確認衍生自MELK的新穎HLA-A24及HLA-A02抗原決定位胜肽,及證實用於癌症免疫療法。
本發明描述新穎TAA,特別是衍生自MELK者,其誘發有能力且特異的抗腫瘤免疫反應,及可應用於大範圍的癌症種類。該TAA證實進一步發展為對抗MELK相關疾病之胜肽疫苗,例如癌症,如乳癌、膀胱癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、慢性脊髓性白血病(CML)、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及小細胞肺癌(SCC)。
雖然本發明在此詳細陳述及引用參考文獻以具體化本發明實施例,但應了解前述說明本質上為例示及解釋,意圖說明本發明及較佳實施例。經由慣例實驗,此技術領域中具有通常知識者將可容易了解在不背離本發明精神及範疇可對此述內容有各種變化及改良,本發明之界限及範圍自當以後附之師請專利範圍為準。
在考量本發明之圖式簡單說明、詳細發明說明及其較佳實施例之下,本發明各方面及應用將顯見於熟悉此技術領域之人士。
第1圖顯示(a)-(i)照片,說明衍生自MELK的胜肽誘發的CTLs之IFN-γ的ELISPOT分析結果。
第1(a)圖顯示#5孔中的CTLs以MELK-A24-9-326(序列識別號SEQ ID NO:14)刺激;第1(b)圖顯示#3孔中的CTLs以MELK-A24-9-78(序列識別號SEQ ID NO:21)刺激;第1(c)圖顯示#4孔中的CTLs以MELK-A24-10-637(序列識別號SEQ ID NO:23)刺激;第1(d)圖顯示#4孔中的CTLs以MELK-A24-10-532(序列識別號SEQ ID NO:27)刺激;第1(e)圖顯示#5孔中的CTLs以MELK-A02-9-138(序列識別號SEQ ID NO:36)刺激;第1(f)圖顯示#3孔中的CTLs以MELK-A02-9-193(序列識別號SEQ ID NO:46)刺激;第1(g)圖顯示#1孔中的CTLs以MELK-A02-9-171(序列識別號SEQ ID NO:57)刺激;第1(h)圖顯示#2孔中的CTLs以MELK-A02-9-71(序列識別號SEQ ID NO:60)刺激;及第1(i)圖顯示#2孔中的CTLs以MELK-A02-9-532(序列識別號SEQ ID NO:62)刺激;分別表現有效的IFN-γ的產生,相較於控制組。方框標示的孔內細胞被進一步建立成CTL株。圖中,“+”代表孔中的標靶細胞被適當胜肽衝擊(pulse),“-”代表孔中的標靶細胞未被適當胜肽衝擊。
第2圖為(a)-(i)的曲線圖,顯示IFN-γ的ELISA分析結果,第2(a)圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:14刺激CTLs株的IFN-γ產生;第2(b)圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:21刺激CTLs株的IFN-γ產生;第2(c)圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:23刺激CTLs株的IFN-γ產生;第2(d)圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:27刺激CTLs株的IFN-γ產生;第2(e)圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:36刺激CTLs株的IFN-γ產生;第2(f)圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:46刺激CTLs株的IFN-γ產生;第2(g)圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:57刺激CTLs株的IFN-γ產生;第2(h)圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:60刺激CTLs株的IFN-γ產生;及第2(i)圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:62刺激CTLs株的IFN-γ產生。
分別以各胜肽刺激所建立的CTL株表現有效的IFN-γ的產生,相較於控制組。圖中,“+”代表孔中的標靶細胞被適當胜肽衝擊(pulse),“-”代表孔中的標靶細胞未被適當胜肽衝擊。
第3圖顯示以序列識別號SEQ ID NO:27刺激的CTL株限制稀釋所建立的CTL選殖株(clone)之IFN-γ的產生。結果顯示以序列識別號SEQ ID NO:27刺激所建立的CTL選殖株(clone)表現有效的IFN-γ的產生,相較於控制組。圖中,“+”代表孔中的標靶細胞被序列識別號SEQ ID NO:27衝擊(pulse),“-”代表孔中的標靶細胞未被隨任何胜肽衝擊(pulse)。
第4圖係由曲線圖(a)及(b)構成,顯示對抗外源(exogenous)表現MELK及HLA-A*0201的目標細胞之特異CTL活性,第4(a)圖顯示使用以MELK-A02-9-138(序列識別號SEQ ID NO:36)所建立的CTL選殖株;及第4(b)圖顯示使用以MELK-A02-9-171(序列識別號SEQ ID NO:57)所建立的CTL選殖株。
該目標細胞由MELK及HLA-A*0201全長分子基因共同轉染(co-transfect)COS7細胞所製造(-◆-),控制組的目標細胞由HLA-A*0201分子基因轉染COS7細胞所製造及以不同於建立CTL選殖株的胜肽(-△-)之不適當的胜肽衝擊(pulse),或者該控制組目標細胞由MELK基因轉染的COS7細胞所製造(-○-)。以MELK-A02-9-138(序列識別號SEQ ID NO:36)所建立的CTL選殖株(第4(a)圖)及以MELK-A02-9-171(序列識別號SEQ ID NO:57)所建立的CTL選殖株(第4(b)圖),顯示對抗以MELK及HLA-A*0201轉染的COS7細胞之有效IFN-γ的產生(-◆-),相較於控制組(-△-,-○-)而言。
<110> 腫瘤療法.科學股份有限公司(ONCOTHERAPY SCIENCE,INC.) <120> MELK抗原決定位胜肽及含此胜肽的疫苗 <130> ONC-A0811-TW <151> 2008-08-01 <160> 94 <170> PatentIn version 3.4 <210> 1 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 1<210> 2 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 2<210> 3 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 3<210> 4 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 4<210> 5 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 5<210> 6 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 6<210> 7 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 7<210> 8 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 8<210> 9 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 9<210> 10 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 10<210> 11 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 11<210> 12 <211> 9 <212> PRT <213> 人工序列 <220> <223> 人工合成胜肽<210> 13 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> 人工合成胜肽 <400> 13<210> 14 <211> 9 <212> PRT <213> 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Claims (19)
- 一種分離的胜肽,其係由一胺基酸序列所組成,該胺基酸序列選自下列所組成之群及具有細胞毒性T淋巴細胞(CTL)的誘發性:(a)序列識別號SEQ ID NO:36與57;及(b)序列識別號SEQ ID NO:36與57,於其中有1個或2個胺基酸被取代及/或增加,其中(b)之該胺基酸序列具有下列一個或兩個特徵:(i)SEQ ID NO:36或57之胺基酸序列之N端的第二胺基酸被甲硫胺酸(methionine)所取代,與(ii)SEQ ID NO:36或57之胺基酸序列之C端的胺基酸被纈胺酸(valine)所取代。
- 一種分離的多核苷酸,其編碼如申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽。
- 一種治療表現MELK與HLA-A2之癌症之醫藥組成物,其中該醫藥組成物包括一活性成分選自下列所組成之群:(a)一個或以上如申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽;(b)一個或以上以表現形式編碼上述胜肽之多核苷酸;(c)一個或以上的抗原表現細胞及/或外吐小體(exosome),該抗原表現細胞及外吐小體在表面呈現一形成於HLA抗原及申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽之間的複合物; (d)一個或以上的細胞毒性T淋巴細胞(CTL),被誘發對抗如申請專利範圍第1項所述之分離胜肽;及(e)前述之組合。
- 如申請專利範圍第3項所述之治療表現MELK與HLA-A2之癌症之醫藥組成物,其被配製以治療選自下列構成之群的癌症:膀胱癌、乳癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、慢性脊髓性白血病(CML)、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及小細胞肺癌。
- 如申請專利範圍第3項所述之治療表現MELK與HLA-A2之癌症之醫藥組成物,其中該醫藥組成物配製成疫苗。
- 一種體外(in vitro )誘發具有高度細胞毒性T淋巴細胞(CTL)誘發性之抗原表現細胞的方法,其中該方法包括使抗原表現細胞與申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽接觸之步驟,或將以表現形式編碼該胜肽之多核苷酸導入抗原表現細胞之步驟。
- 一種體外誘發細胞毒性T淋巴細胞(CTL)的方法,其係使用申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽。
- 如申請專利範圍第7項所述之體外誘發細胞毒性T淋巴細胞(CTL)的方法,其中該方法包括選自下列組成之群的步驟: (a)使CD-8陽性T細胞與表面呈現一形成於HLA抗原及申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽之間的複合物之抗原表現細胞及/或外吐小體接觸,及(b)將編碼可形成T細胞受體(TCR)次單位之多胜肽的多核苷酸導入CD8陽性T細胞,該TCR次單位辨識一形成於HLA抗原及申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽之間的複合物。
- 一種分離的細胞毒性T細胞(CTL),其係標靶申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽。
- 一種分離的細胞毒性T細胞,其係以申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽所誘發。
- 如申請專利範圍第9或10項所述之細胞毒性T細胞(CTL),其中該CTL可辨識一形成於HLA抗原及申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽之間的複合物。
- 如申請專利範圍第9至10項之任一項所述之細胞毒性T細胞(CTL),其係藉由如申請專利範圍第8項所述之方法所誘導。
- 一種分離的抗原表現細胞,其係在表面呈現一形成於HLA抗原與申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽之間的複合物。
- 如申請專利範圍第13項所述之抗原表現細胞,其係由如申請專利範圍第6項所述之方法所誘發。
- 如申請專利範圍第13或14項所述之抗原表現細胞,其中該HLA抗原為HLA-A02。
- 一種誘發個體內對抗表現MELK與HLA-A2之癌症的免疫反應之組成物,其中該組成物包括一活性成分選自下列組成之群:(a)一個或以上如申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽;(b)一個或以上以表現形式編碼上述胜肽之多核苷酸;(c)一個或以上的抗原表現細胞及/或外吐小體(exosome),其中該抗原表現細胞及外吐小體在其表面呈現一形成於HLA抗原與申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽之間的複合物;(d)一個或以上的細胞毒性T淋巴細胞(CTL),該CTL被誘發對抗如申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽;及(e)前述之組合。
- 一種選自下列組成之群的活性成分用於製造用以誘發個體內抗表現MELK與HLA-A2之癌症之免疫反應的一組成物的用途:(a)一個或以上如申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽;(b)一個或以上以表現形式編碼上述胜肽之多核苷酸;(c)一個或以上的抗原表現細胞及/或外吐小體(exosome),其中該抗原表現細胞及外吐小體呈現一形成於HLA抗原與申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽之間的複合物;(d)一個或以上的細胞毒性T淋巴細胞(CTL),該CTL 被誘發對抗如申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽;及(e)前述之組合。
- 一種選自下列組成之群的活性成分用於製造用於在一個體內表現MELK與HLA-A2之癌症之治療的一組成物的用途:(a)一個或以上如申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽;(b)一個或以上以表現形式編碼上述胜肽之多核苷酸;(c)一個或以上的抗原表現細胞及/或外吐小體(exosome),其中該抗原表現細胞及外吐小體在其表面呈現一形成於HLA抗原與申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽之間的複合物;(d)一個或以上的細胞毒性T淋巴細胞(CTL),該CTL被誘發對抗如申請專利範圍第1項所述之分離的胜肽;及(e)前述之組合。
- 如申請專利範圍第17或18項所述之用途,其中該癌症為選自由乳癌、膀胱癌、子宮頸癌、惡性膽管細胞癌(cholangiocellular carcinoma)、慢性脊髓性白血病(CML)、直腸癌、子宮內膜異位瘤、食道癌、胃癌、肝癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、淋巴癌、骨肉瘤(osteosarcoma)、卵巢癌、胰臟癌、***癌、腎癌(renal carcinoma)、及小細胞肺癌(SCC)所組成之群。
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